CN109457744A - 一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，属于铲运工程机械车辆技术领域。机体下侧连接有行走系统，机体上安装有液压系统；机体上还安装有液压电机和行走电机；液压电机连接有液压泵，液压泵为液压系统提供动力；行走电机通过传动系统连接行走系统；传动系统包括与行走电机连接的全自动变速箱，全自动变速箱输出端连接有分动箱；分动箱连接行走系统，为行走系统提供动力。本发明通过行走电机驱动行走系统，液压电机驱动液压系统，相比现有技术中的机械传动，本行走系统传动效率高，可实现无极变速，换档轻松，动力强劲，液压系统能够提供稳定、高效的强大驱动力，通用性强，维修方便，克服了现有装载机的不足之处。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯电动装载机技术，具体是一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，属于铲运工程机械车辆技术领域。
背景技术
装载机用于土壤、砂石、煤炭等等散装物料的装卸、推运以及施工等等作业，其广泛应用于各类施工场所。现有技术中的装载机分为燃油驱动装载机和天然气装载机，燃油装载机通过内燃机如柴油机提供动力，天然气装载机通过燃烧气体的发动机提供动力。目前，轮式装载机传动系统大量采用的是以内燃机用动力，传动装置为液力传动，其主要由发动机、变矩器、动力换档变速器、传动轴、驱动桥等组成。该方式的动力传动系统技术成熟，发动机一般以柴油发动机为主。发动机燃油消耗大，浪费能源，污染环境。液力变矩器传动效率低，一般工作时平均效率也只有30%左右；对装载机所用的动力换档变速器为多档变速器，一般为前进三个档后退三个档或前进四个档后退四个档；变速器换档采用液压手动操作，多片摩擦离合器与制动器换档，结构复杂，制造成本高，维修困难。
现有技术中，中国专利公开了“一种纯电动装载机用动力传动装置（ZL201110278118.7）”，其虽然实现了以电动机或电池组代替内燃机作动力的传动装置，但并没有根本改变原有机械的传动原理，也没有充分的发挥电机传动的优势。
中国专利还公开了“小型装载机电动控制装置（ZL201210551131.X）”，其采用电机驱动一电动缸，电动缸驱动一机械传动机构，机械传动机构最终驱动行动机构和各个工作机构。电机及机械传动机构提供的动力较小，而装载机大多需要较大的动力进行驱动，现有技术中电力驱动装载机的动力较为不足。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统。
本发明通过以下技术方案实现：一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，包括机体，机体下侧连接有行走系统，机体上安装有液压系统；所述液压系统包括铲斗动臂工作系统、转向助力系统和油箱；所述机体上安装有液压电机和行走电机；所述液压电机连接有液压泵，所述液压泵进油口连接所述油箱，液压泵出油口连接所述铲斗动臂工作系统和转向助力系统；所述行走电机通过传动系统连接所述行走系统；所述传动系统包括与行走电机连接的全自动变速箱，全自动变速箱输出端连接有分动箱；所述行走系统包括分别与分动箱连接有后传动轴、前传动轴；所述后传动轴连接后驱动桥，前传动轴连接前驱动桥；所述机体上还设置有电池组，电池组连接有电池组控制器；所述行走电机连接有行走电机控制器；所述液压电机连接有液压电机控制器；电池组控制器、行走电机控制器、液压电机控制器共同连接整车控制器。
其进一步是：所述电池组是若干个单芯电池相组合的540VDC电池组。
所述电池组作为机体配重的一部分，放置在机体的尾部。
所述电池组放置在电池组安装箱内；所述电池组安装箱作为机体配重的一部分，放置在机体的尾部。
所述全自动变速箱采用两档式，其中一个档位用于装载机工作，另一个档位用于装载机转场。
所述分动箱具有一个输出口和两个输出口；两个所述输出口分别连接后传动轴、前传动轴。
所述液压系统为单泵合流系统。
所述液压电机始终怠速运转以满足转向助力系统的油源需求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
使用电能为能源，采用电机驱动，节能环保，使用成本低，零污染，零排放，低噪音；
通过行走电机驱动行走系统，液压电机驱动液压系统，相比现有技术中的机械传动，本行走系统传动效率高，可实现无极变速，换档轻松，动力强劲，液压系统能够提供稳定、高效的强大驱动力，通用性强，维修方便，克服了现有装载机的不足之处。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍；
图1是为本发明实施提供的驱动控制系统示意图；
图2是为本发明实施提供的整机装配示意图；
图中：1、电池组；2、电池组控制器；3、整车控制器；4、行走电机控制器；5、行走电机；6、全自动变速箱；7、分动箱；8、后传动轴；9、前传动轴；10、液压电机控制器；11、液压电机；12、液压泵；13、后驱动桥；14、前驱动桥；15、前轮；16、后轮；17、轮胎。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
结合图1和图2所示，一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，包括机体，机体下侧连接有行走系统，机体上安装有液压系统。液压系统包括铲斗动臂工作系统、转向助力系统和油箱，液压系统采用常规的单泵合流系统技术手段，其选型、安装以及控制等等均为本领域的公知常识和惯用技术手段，本实施例不一一赘述。
本实施例的改进之处在于：
机体上安装有液压电机11和行走电机5，液压电机11和行走电机5分别驱动电动装载机的液压系统和行走系统；
液压电机11连接有液压泵12，液压泵12进油口连接油箱，液压泵12出油口连接铲斗动臂工作系统和转向助力系统。液压电机11始终怠速运转以满足转向助力系统的油源需求，当接收到液压电机控制器10指令后按需要输出转速和扭矩。液压电机11驱动液压泵12为整个液压系统提供动力，液压系统驱动各工作机构工作，相比现有技术中的机械传动，液压系统能够提供稳定、高效的强大驱动力，克服了现有技术的不足之处。
行走电机5通过传动系统连接行走系统。传动系统包括与行走电机5连接的全自动变速箱6，行走电机5的输出轴与全自动变速箱6通过法兰连接。全自动变速箱6具有高低两个档，实现高低档切换。全自动变速箱6的高低档传动均为两级齿轮传动，以加大变速器的传动比，使其与高速的行走电机5相匹配，适应工作与行走的要求。全自动变速箱6中一个档位用于装载机工作，另一个档位用于装载机转场。全自动变速箱6输出端连接有分动箱7，分动箱7的输出轴有前后两个法兰，前后两个法兰分别连接前传动轴9、后传动轴8；分动箱7的轴降较大，可满足大多数装载机的安装结构需求。后传动轴8连接后驱动桥13，前传动轴9连接前驱动桥14。后驱动桥13上安装后轮16，前驱动桥14上安装前轮15，前轮15、后轮16上安装轮胎17。分动箱实现前后输出，用来驱动前后驱动桥，实现全时四驱。全自动变速箱6利用行走电机5的无级调速功能，取代了多档位变速器，行走电机5也可以实现正反转，从而使全自动变速箱6可以没有倒退档。
行走电机5、全自动变速箱6、分动箱7集成为一个整体，通过减震支座，安装在装载机的后车架上，整体结构简单，安装方便。
机体上还设置有电池组1，电池组1连接有电池组控制器2。电池组1是若干个单芯电池相组合的540VDC电池组。电池组1放置在电池组安装箱内，便于进行快速更换；电池组安装箱和内部的电池组1作为机体配重的一部分，放置在机体的尾部。一方便可以加大电池的装载量，使一次充电的工作时间延长，电池的重量可以替代原装载机后端的配重,电机控制器2布置在电池组的上方，以方便维护和防水。
行走电机5连接有行走电机控制器4；液压电机11连接有液压电机控制器10。电池组控制器2、行走电机控制器4、液压电机控制器10共同连接整车控制器3。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，包括机体，机体下侧连接有行走系统，机体上安装有液压系统；所述液压系统包括铲斗动臂工作系统、转向助力系统和油箱；
其特征在于：
所述机体上安装有液压电机（11）和行走电机（5）；
所述液压电机（11）连接有液压泵（12），所述液压泵（12）进油口连接所述油箱，液压泵（12）出油口连接所述铲斗动臂工作系统和转向助力系统；
所述行走电机（5）通过传动系统连接所述行走系统；所述传动系统包括与行走电机（5）连接的全自动变速箱（6），全自动变速箱（6）输出端连接有分动箱（7）；所述行走系统包括分别与分动箱（7）连接有后传动轴（8）、前传动轴（9）；所述后传动轴（8）连接后驱动桥（13），前传动轴（9）连接前驱动桥（14）；
所述机体上还设置有电池组（1），电池组（1）连接有电池组控制器（2）；所述行走电机（5）连接有行走电机控制器（4）；所述液压电机（11）连接有液压电机控制器（10）；电池组控制器（2）、行走电机控制器（4）、液压电机控制器（10）共同连接整车控制器（3）。
2.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述电池组（1）是若干个单芯电池相组合的540VDC电池组。
3.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述电池组（1）作为机体配重的一部分，放置在机体的尾部。
4.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述电池组（1）放置在电池组安装箱内；所述电池组安装箱作为机体配重的一部分，放置在机体的尾部。
5.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述全自动变速箱（6）采用两档式，其中一个档位用于装载机工作，另一个档位用于装载机转场。
6.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述分动箱（7）具有一个输出口和两个输出口；两个所述输出口分别连接后传动轴（8）、前传动轴（9）。
7.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述液压系统为单泵合流系统。
8.根据权利要求1所述的一种应用于纯电动装载机的驱动控制系统，其特征在于：所述液压电机（11）始终怠速运转以满足转向助力系统的油源需求。
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